工業4.0大革命

第一節 ?親臨德國工廠

工業4.0確實已上升為德國的國家級戰略，就連德國業界都有300多種對于工業4.0的不同闡述，這說明嶄新的事物不是隨隨便便就能被定義的，更何況我們這些局外人？既然工業4.0發源于德國，那我們就從親臨德國開始說起。耳聞為虛，眼見為實，要想在工業4.0方面有發言權，必須親自去德國的一線工廠深度學習、一窺尊容。下面我們就跟隨一名親歷德國的雜志記者一邊學習一邊探討。

1. 未來工廠

位于巴伐利亞州東北小鎮的西門子安貝格電子制造廠，雖然只有三座外觀簡樸的廠房，卻被譽為德國工業4.0模范工廠，它是未來德國工業的一個縮影。

安貝格擁有歐洲最先進的數字化生產平臺，工廠主要生產PLC和其他工業自動化產品，在整個生產過程中，無論元器件、半成品還是待交付的產品，均有各自的編碼，在電路板組裝好送上生產線之后，可全程自動確定每道工序;生產的每個流程，包括焊接、裝配或物流包裝等，一切過程數據都記錄在案，可供追溯。

更重要的是，在一條流水線上，可通過預先設置控制程序，自動裝配不同元器件，流水生產出各具特性的產品。

由于“產品”與“機器”實現了“溝通”，整個生產過程都用IT控制進行了優化，生產效率因此大大提高;只有不到四分之一的工作量需要人工處理。工廠每年生產元器件30億個，每秒可生產出1個產品，產能比數字化前提高了8倍，而由于對所有元器件及工序進行實時監測和處理，工廠可做到24小時內為客戶供貨。

此外，由于實時監測并挖掘分析質量數據，次品率大大降低。工廠負責人卡爾·比特納說：“該廠質量合格率高達99.9988%。”全球沒有任何一家同類工廠可以實現如此低的次品率。

2. 智能生產

離開安貝格，記者又來到德國北部的雷蒙哥，這里是德國弗勞恩霍夫研究院工業自動化應用中心，專門為企業研發并生產推動工業4.0所需的設備和解決方案。

“傳統工業時代下，更換一臺流水機器的設備往往需要數天，但是現在我們只需要幾分鐘。”中心負責人尤爾根·雅思博奈特說。這是因為在傳統設備的安裝過程中，技術人員需要先把新的部件手動移動到工作環境中，然后再去調整生產線上的控制裝置。就像幾十年前使用計算機工作時一樣。“那時，每個新部件都需要一張帶有驅動程序的軟盤，安裝之后經常與計算機上的其他部件發生沖突，以至于用戶不得不手工進行調整。”而現在USB的出現讓一切變得簡單和輕松，只需把新裝置插到計算機上即可。“即插即用”成為這一技術進步的生動描述。現在，工業4.0的專家們用“即插即生產”來特指設備和系統的順暢配置，就像雷蒙哥公司的場景。如同計算機一樣，未來的部件會自發地與工作環境相連接，自己把自己集成到現有控制系統當中。

據德國一家獨立市場調研機構的統計，截至2014年8月，德國70%的工業中小企業都已經開始工業4.0的革新，主要包括引入自動化、智能化的設備進行生產。這昭示著一種怎樣的未來呢？

首先，工業重心發生了轉變。工業4.0之前，所有的革新都是為了通過規模效應以及提高員工生產率來降低成本。而未來工業制勝的秘訣在于，如何在提高生產率的同時，還能縮短產品從“設計”到“上市”的周期，以及如何滿足更復雜、個性化的產品需求。當然，這一點其實也是為了滿足當今人們對于多元化、個性化產品的追求。的確，這也是一種世界潮流。

其次，虛擬與實際的界限似被消除。譬如，安貝格工廠中的所有生產程序均可提前在計算機中進行仿真，在虛擬世界中就可完成生產的分析與優化。

這樣一來，人工似乎將被機器智能取代。德國《明鏡》周刊曾刊文，憂心數字化將奪走現有的大部分工作崗位，但前景也并非這么悲觀。德國弗勞恩霍夫就業經濟研究院院長威廉·鮑爾認為，新的工業系統雖然取消了很多需要“人”參與的生產環節，但是也會帶來新問題與創造空間，未來人力將集中于創新與決策領域。

在未來，機器和人類會有新的分工，那時人們將行使“創新”與“決策”的權力，牢牢把握對于機器的指揮權，而機器只負責自我調節和完善。

3. 大數據=未來

正是因為機器的自我完善系統，工業4.0將產生大量數據。根據記者描述，以安貝格工廠為例，其生產線上的在線監測節點超過1000個，每天采集數據逾5000萬個。

那么問題來了，新的工業生產方式將產生海量的數據，這些數據終究是歸屬于工廠、軟件制造商、工廠的客戶亦或是終端用戶？而利用這些數據又可創造什么嶄新的商業模式？這將是決定未來工業競爭的關鍵問題。

這個問題說白了，其實就是“德國制造業”與“美國科技業”的競爭，也意味著兩種工業前景的競爭。一個非常微妙又戲劇性的動作就是：谷歌、蘋果、亞馬遜以及眾多美國互聯網企業“正在襲擊德國工業”，正以新的產業思維與游戲規則進入德國傳統工業強項，后者甚至可能淪為其供應商和附屬者。

這一論調并非危言聳聽，僅以谷歌為例，近年來，它收購了一家智能供暖設備商，搖身變為博世的競爭者;在糖尿病患者的隱形眼鏡中加入測量眼淚中血糖含量并將其結果傳導至智能手機的技術，從而進入西門子所擅長的醫療領域;現在，谷歌還在研發無人駕駛汽車，與戴姆勒和寶馬成了同行。

工業4.0能幫助德國工業抵抗住這樣的“侵襲”嗎？德國軟件公司SAP前首席執行官孔翰寧說，大部分德國中小企業業主沒有意識到一個關鍵問題，“僅生產智能產品是不夠的，重要的是提供智能化服務的能力”，否則，德國當前市場領先的生產商將來可能僅是服務商一個可替換的產品供應者。

工業4.0發源于德國，但美國正在全力阻截。比如，戴姆勒公司在硅谷專門設置了研發中心，用于開發車載智能娛樂系統，但這一系統最終要靠蘋果的Siri語音系統來控制;德國能源巨頭REWE和E.on近來發現要面臨一個僅有5年歷史的初創企業的挑戰，這個小企業將并不屬于它的1500多個天然氣、太陽能和風能發電設備通過網絡連接起來，可按需對設備進行開關調整，形成了虛擬的發電廠。

可見，無論是汽車內的某個娛樂裝置，還是某塊太陽能電板，誰能掌握附著在這些智能化產品上的數據與信息，誰就掌握了提供智能化服務的能力。